1. 電源供應器 I/O 介面與擴展功能
電源供應器的 I/O 介面提供系統所需的控制、信號、通訊功能。市電輸入端 負責接收交流電 (AC) 或直流電 (DC) 輸入，經過整流與轉換後，透過負載輸出端提供穩定的直流電 (DC) 輸出，以滿足各類儀器設備的直流電力需求。
I/O 的連接方式可依客戶應用需求，選擇不同的端子或線材，包括 IEC 標準化插座、螺絲端子，以及各品牌端子如 JST、JWT、WST、TKP 等。力億企業亦可根據客戶需求，設計專屬端子或線材，以靈活適應不同的使用環境。
除了基本的輸入與輸出電源轉換功能，電源供應器還可選擇多種擴展功能：
(1) 備妥訊號端 (Power Good Signal)：
此功能屬於電源供應器的單向傳遞主板狀態信號，協助主板系統監控電源供應器是否處於穩定運行狀態，進一步提升儀器設備的可靠性。
(2) 標準 PMBus 雙向通訊功能：
此標準傳輸功能允許電源供應器與主機系統進行互動，主板可即時獲取電源供應器的最新電壓、電流、溫度等運行參數，並提供警報及其他控制功能，實現精準的電源管理與監控。此功能特別適合應用於伺服器、資料中心及工業自動化設備中。
(3) 連接端口選擇：
力億企業可依客戶需求進行專屬設計，包括 金手指、各種排插端子，或專屬端子與線材，靈活滿足不同應用需求。
電源供應器介面示意圖
2. 什麼是電源備妥訊號 （Power Good）？
電源備妥訊號，又稱 Power Good（簡稱 PG 信號）或 Power OK Signal（簡稱 PW OK Signal），是一種單向輸出的狀態信號，主要用於電源供應器通知主板「電源供應器已準備就緒」，確保所有電源輸出電壓維持在正常範圍內，保障系統的正常啟動與穩定運行。
(1) 備妥訊號端子的介紹
備妥訊號端子是電源供應器中用於輸出 Power Good Signal（PG 信號或 PW OK 信號）的關鍵接口，其設計方式多樣化，以適應不同應用場合的需求。
A. 單獨端子輸出
一般電源供應器除了基本的 I/O 端子外，備妥訊號可設計為單獨輸出的形式，便於簡單明確地與主板連接。
B. 金手指或排線輸出
在伺服器電源（如 CRPS）和工業自動化等應用中，備妥訊號通常透過金手指或排線來輸出。其中一個接腳（Pin）專門負責備妥訊號的傳遞，常見的標示名稱為 DC_GOOD 或 PWOK，以確保與主板或其他系統的兼容性與可辨識性。
(2) PG 信號的運作規則
PG 信號的運作原則是：當所有電壓輸出穩定並達到預定標準後，PG 信號會由低電壓切換至高電壓。
A. 當信號電壓達到預定的高值，表示電源輸出穩定且已準備就緒。
B. 若信號電壓低於預定的低值，表示電源可能處於異常狀態，例如停電、組件老化或輸入電壓不穩等。
C. 當異常情況解除後，電源供應器恢復穩定輸出，PG 信號會重新生成並發送至主板，通知系統準備重新啟動設備。主板可藉由監測 PG 信號的狀態（高/低電壓）來判斷電源是否正常，確保系統的穩定運行。
(3) PG 信號的客製化設置
力億企業可以根據客戶需求定義的信號電壓標準值，或更改 PG 信號的邏輯設置，或其它設定特殊條件下的工作模式，例如：
A. 當信號電壓低於預定的低值，表示系統正常運作。
B. 當信號電壓高於預定的高值，表示系統異常狀態。
C. 靈活的設置方式滿足了客戶不同的應用需求。
(4) Vsb（待機電源）
部份電源供應器會提供多組輸出電壓，其中會多一組 Vsb（待機電源），此電壓則廣泛應用於電腦、伺服器等中、高階儀器設備。
A. 當電源供應器接通市電時，Vsb 都會持續提供主板所需的基本小電流電力。
B. 不論儀器設備是否已經啟動，此電壓用於提供主板啟動所需的初步電力，確保主板能先行啟動並進行基礎運作。
(5) PG 信號與 Vsb 的協同運作
在實際應用中，PG 信號與 Vsb 可以協同運作。電源供應器會透過獨立線路會先行提供 Vsb 給主板所需啟動的電力，同時電源供應器在確認所有輸出電壓穩定後，才會送發 PG 訊息，主板在接受通知後，同時會確認儀器設備是否可正常運作，若無法正常運作時，則會通知電源供應器停止輸出其它的電力輸出，以保護儀器設備不受電力的衝擊而損壞，待主板系統通知電源供應器重新啟動電力輸出，確保儀器設備的運作可靠性。
(6) Power Good 訊號與警報延遲時間
A. 輸出電壓（Vo）：
當電源供應器的輸出電壓達到 90%~95% 的額定值時，才視為正常電源輸出。
B. 電源備妥訊號（Power Good Signal）：
當 Vo 在穩定範圍（90%~95% 以上）時，電源備妥訊號（Power Good Signal）顯示「正常」。若 Vo 低於該範圍，則顯示為「異常」。
C. 備妥訊號延遲時間（Power Good Delay Time）：
當電源供應器的輸出電壓達到穩定範圍（約額定值的 90% 至 95%）後，系統會等待約 0.1 至 0.5 秒，再啟動電源備妥訊號（Power Good Signal），以避免瞬間波動引發誤報。此電源備妥訊號是一個 +5 伏特 的訊號，表示電源供應器已穩定輸出電壓並通過所有內部自我檢測。
D. 斷電警報時間（Power Fail Alarm Time）：
電源診斷功能持續監控輸出電壓與電源穩定性，當因停電、組件老化或輸入電源異常等問題導致電壓不穩或故障時，系統會提前取消電源備妥訊號（Power Good Signal），反應時間至少為 1 毫秒，通知主板進行應對，避免儀器設備因電壓下降而受損。
Power Good Signal 時序圖
3. PMBus（Power Management Bus）是什麼？
電源管理匯流排 (PMBus®) 是一種開放標準的數位電源管理協定，通過數位訊號進行數據通信，傳輸關鍵參數如電壓、電流、溫度和功率，確保所有與電源相關的元件能有效協同運作。
(1) PMBus® 特點與優勢：
A. 專為電源應用設計：提供標準化的命令集，涵蓋電源狀態監控與控制，如輸入/輸出電壓、電流、功率、溫度等。
B. 雙向通訊：支援主機與電源供應器之間的互動，允許即時監控與參數調整。
C. 即插即用：統一命令結構，簡化了跨品牌、跨平台的整合難度。
D. 動態調整能力：可動態調整參數，如輸出電壓設定或電流限制。
(2) 工作方式：
A. 使用 SMBus (I²C) 作為底層硬體協定，傳輸速率可達 100kHz 或 400kHz。
B. 支援多個設備共用總線，適合多輸出電源或多顆電源模組的整合系統。
(3) 應用場合：
A. 高階伺服器電源管理。
B. 數據中心中需要精準電力調控的電源系統。
C. 工業自動化設備的供電監控。
PMBus 名稱和標誌是 SMIF, Inc. 的商標
4. PMBus® 數據交換與功能概述
電源管理匯流排 (PMBus®) 標準 使用 SCL 和 SDA 兩條線路來實現雙向數據交換，使電源供應器與主板系統能夠互相通信。
SCL（Serial Clock Line）：時序控制線，負責同步電源供應器與主板系統的信號。
SDA（Serial Data Line）：資料傳輸線，負責數據的雙向傳輸，並依據 SCL 時序變化完成數據的傳送與接收。
這兩條線通力協作，通過 SCL 的時序控制信號，確保資料在 SDA 上準確傳輸。這種傳輸方式使 PMBus 協議實現電源供應器與主板系統之間的高效雙向通信與協同運作。
以下是 PMBus 的主要功能：
(1) 監控電源狀態：
A. 電壓與電流：主板系統可監測電源的輸入、輸出電壓及電流，確保電源穩定運行，包括檢查插座供電穩定性或設備的用電情況。
B. 內部溫度：主板系統可監控電源供應器的內部溫度，防止過熱。若溫度過高，PMBus 會發出警告或啟動保護機制。
C. 風扇速度：主板系統可監控冷卻風扇的轉速，確保散熱正常運行。如風扇速度異常或故障，主板系統會發出警示。
(2) 診斷與警告：
A. 錯誤提示：當發生電源過載、過壓、欠壓、過流、風扇故障或溫度超標等問題時，電源供應器會透過 PMBus 向主板系統發送錯誤或警告訊息。
B. 即時警報：電源供應器透過 SMBus_ALERT 或 SMBAlert 腳位發送警報信號至主板系統，通知主板採取適當因應措施。
(3) 控制功能：
A. 電源開關：允許主板系統透過 PSON 或搭配 PSKILL 腳位遠端控制電源的開啟與關閉，無需手動操作。
B. 風扇速度調節：根據主板系統的需求，自動調整風扇速度，以提升散熱效率或降低噪音。
(4) 記錄與追蹤：
A. 歷史數據：記錄設備的運作參數（如電力消耗、溫度等），有助於性能分析與問題診斷。
B. 序列號與型號資訊：提供設備的基本資料，便於維護與管理。
(5) 多電源管理：
A. A0 / A1 定址功能：利用 A0 和 A1 兩個位址引腳區分不同的電源供應器，確保主板系統能準確識別並管理多台電源供應器。
B. 負載同步協調：當系統使用多個電源供應器時，PMBus 可協調各電源間的負載分配，確保供電穩定且高效運作。
主板系統與電源供應器之通訊接線示意圖 (1)
5. 其它電源管理功能介紹
(1) Present (或稱 Presence, GND) 信號
此信號通常應用於多電源系統，幫助主板系統識別當前有哪些電源模組在位。它用於通知主板系統電源供應器是否實際插入系統，以確保系統運作的安全性與可靠性。當電源供應器插入主板系統時，PRESENT 信號 會向主機發送通知，表示「此電源供應器已安裝」。若電源供應器被移除，主機將無法接收到該信號，從而得知設備已被拔除。
(2) +12VRS+ 與 +12VRS- 信號
這是一組遠端檢測主輸出電壓 (+12V) 的 Remote Sense 信號，用於補償因導線電阻產生的壓降（IR Drop），通過這組信號，電源供應器可動態調整輸出，確保負載端穩定保持在 +12V，進一步保障設備的穩定運行。
A. IR Drop 補償：
電源供應器依據 +12VRS+ 與 +12VRS- 信號測量負載端的實際電壓，動態調整輸出電壓來補償壓降，最高可補償 500mV。
B. 信號測量：
+12VRS+：測量負載端的正電壓（+12V）。
+12VRS-：測量負載端的地電壓（GND）。
(3) +12VLS 信號
此信號主要用於平衡多電源之間的負載分配，避免單一電源過載。+12VLS 信號廣泛應用於伺服器和資料中心等需要多台電源供應器協同工作的系統中，主機系統可以通過讀取此信號的電壓值，粗略判斷系統負載情況。不僅能協調多台電源的負載分配，還能提供供電狀態的監控參考，從而提升系統的穩定性與運行效率。
A. 負載均衡：
當兩個或多個電源供應器並聯運行時，+12VLS 信號協助它們根據比例公平分擔負載。
B. 信號特性：
+12VLS 是一種類比輸出信號，根據電源負載比例輸出對應的電壓。電源供應器的負載比例與 +12VLS 信號的對應關係如下：
25% 負載：+12VLS 輸出約 2V。
50% 負載：+12VLS 輸出約 4V。
100% 負載：+12VLS 輸出約 8V。
(4) Smart_on 或稱 C_R 信號
Smart_on（或稱 C_R 信號）可與 +12VLS 信號結合使用，用於在系統負載較低時將冗餘電源切換至低功耗的冷待機狀態（Cold Standby State）。此功能可確保僅啟動必要的電源供應器以支持系統運行，其餘電源進入待機狀態，有效降低能耗並延長電源使用壽命，特別適用於伺服器和數據中心等需要多電源協作的環境。
